Abstract:
CONDITION FOR PROJECT PUBLICATION. This study addresses the design and evaluation of a hybrid metamaterial panel as a structural alternative to conventional GFRP prefabricated decks used in yacht solarium areas in the Galápagos Islands. The project aims to develop a panel with improved mechanical behavior, capable of dissipating energy in a more progressive manner and controlling the transmission of localized loads. The hypothesis states that the incorporation of a viscoelastic core and metallic reinforcements modify the structural response of the panel favorably. The justification of the research is based on the need to improve comfort, safety, and structural efficiency of walkable surfaces operating in marine environments.
The project development included the geometric design of the hybrid panel, the fabrication of specimens incorporating a TPU core and steel filaments, and the manufacture of GFRP specimens using conventional shipyard construction processes. Flexural tests were performed using a universal testing machine, and simplified mechanical models were applied to analyze the force–displacement relationship.
The results showed that hybrid panels exhibit a more progressive response, with higher deformation capacity and energy dissipation levels comparable to those of GFRP panels, despite operating at lower surface stiffness levels. In conclusion, the proposed hybrid panel represents a viable alternative for solarium decks, particularly in applications where controlled energy absorption and damage localization are critical.
Keywords: Viscoelastic core (TPU), hybrid sandwich panel, energy dissipation, structural response.
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. En el presente proyecto se aborda el diseño y evaluación de un panel híbrido de metamaterial como alternativa estructural a las cubiertas prefabricadas de GFRP utilizadas en soláriums de yates turísticos en las Islas Galápagos. El proyecto tuvo como objetivo desarrollar un panel con un comportamiento mecánico mejorado, capaz de disipar energía de manera más progresiva y controlar la transmisión de cargas localizadas, planteándose como hipótesis que la incorporación de un núcleo viscoelástico y refuerzos metálicos permitiría modificar favorablemente la respuesta estructural del sistema. La justificación del estudio se fundamenta en la necesidad de mejorar el confort, la seguridad y la eficiencia estructural de superficies transitables en ambientes marinos.
El desarrollo del proyecto incluyó el diseño geométrico del panel híbrido, la fabricación de probetas con núcleo de TPU y filamentos de acero, así como la elaboración de probetas de GFRP mediante procesos constructivos convencionales. Se realizaron ensayos de flexión utilizando una máquina universal de ensayo, y se aplicaron modelos mecánicos simplificados para el análisis de la relación fuerza–desplazamiento.
Los resultados mostraron que los paneles híbridos presentan una respuesta más progresiva, con mayor capacidad de deformación y una disipación de energía comparable a la de los paneles GFRP, pese a operar con menores niveles de rigidez superficial. En conclusión, el panel híbrido propuesto constituye una alternativa viable para cubiertas de solárium, especialmente en aplicaciones donde la absorción controlada de energía y la localización del daño resultan determinantes.